西周时，本区境属并州地，秦属太原郡，唐属广阳县。武德八年（625）境内曾置受州，治所在今赛鱼矿区法院大楼处，辖区包括今寿阳、昔阳、盂县、平定等地。
民国时，现辖境铁路以北属平定县，铁路以南属平定西县。1958年置矿区公社，1970年改矿区。1980年由政企合一建置改为行政建置，正式设立阳泉市矿区。
1997年，矿区面积25平方千米，人口20万人，辖6个街道：平潭街街道、沙坪街道、蔡洼街道、赛鱼街道、桥头街道、贵石沟街道，区政府驻北大西街。
2000年第五次人口普查，全区总人口217592人，其中：平潭街道41711人，桥头街道39091人，蔡洼街道39396人，赛鱼街道45467人，沙坪街道33166人，贵石沟街道18761人。
2009年末，全区总面积19.15平方千米，其中旧区（市区西部）9.8平方千米，新区（贵石沟地区）9.35平方千米。总人口近23万人，其中流动人口2万人。辖6个街道，40个社区。区政府驻平潭街街道。